腐植酸控釋肥對機插水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響

王世偉 楊洪國 王新娟

摘要：以臨稻16為材料，研究了腐植酸控釋水稻免追肥對機插水稻（Oryza sativa L.）產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響。結果表明，施用腐植酸控釋水稻免追肥顯著影響產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因子，與常規(guī)施肥處理（CK）相比，能夠減少機插水稻無效分蘗，提高成穗率，增加有效穗數(shù)，全生育期供肥平衡，后期無早衰。實際產(chǎn)量隨腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加；經(jīng)濟效益則隨施肥量的增加先增加后減少，施肥量為1 050 kg/hm2時效益最高，但后期水稻出現(xiàn)部分倒伏，存在減產(chǎn)風險，施肥量900 kg/hm2的處理群體最優(yōu)，無倒伏，效益略降低，因此，腐植酸控釋水稻免追肥在山東省臨沂庫灌稻區(qū)適宜用量在900～1 050 kg/hm2。

關鍵詞：腐植酸控釋肥；水稻（Oryza sativa L.）；產(chǎn)量；經(jīng)濟效益

中圖分類號：S511；S143.5 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）03-0048-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.03.013 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： The effects of humic acid controlled release fertilizer on the yield and the economic benefits of mechanical transplanted rice（Oryza sativa L.） were studied with Lindao 16. The results showed that the application of humic acid controlled-release fertilizer could significantly influence the yield and yield components. Compared with the conventional fertilization （control treatment）， it could reduce the ineffective tillers of mechanical transplanted rice， increase the percentage of productive tiller， increase the number of productive panicle， balance the fertilizer supply in the whole growth period， and was no premature in the later period. The actual yield increased with the increase of the amount of humic acid controlled-release fertilizer. Economic benefits increased first and then decreased with the increase of fertilizer application. When the amount of fertilizer was 1 050 kg/hm2， the benefits was the highest， but in the later stage， partial rice appeared lodging and the risk of yield decline. The treatment group with the fertilizer amount of 900 kg/hm2 was the best， no lodging， the benefits was slightly lower. Therefore， the amount of humic acid controlled-release fertilizer in Linyi rice area of Shandong province was within the range of 900 to 1 050 kg/hm2.

Key words： humic acid controlled-release fertilizer； rice（Oryza sativa L.）； yield； economic benefits

水稻（Oryza sativa L.）是中國種植面積最大、總產(chǎn)最多的糧食作物，在中國糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位[1]。中國的水稻生產(chǎn)成本中，肥料一般要占50%以上[2]，過量、不合理施肥是施肥中存在的主要問題，它使中國水稻的氮肥利用率降低，約為30%～35%，遠低于世界發(fā)達國家水平[3-5]。提高化學肥料的利用率，減少因施用化學肥料而造成的環(huán)境污染，發(fā)展可持續(xù)高效農(nóng)業(yè)已成為世界各國共同關注的問題[6]。控釋氮肥是一種能夠調(diào)節(jié)或控制養(yǎng)分釋放與作物生長發(fā)育需肥要求協(xié)調(diào)一致的新型肥料[7]，相較于傳統(tǒng)化肥，緩/控釋氮肥具有節(jié)約施肥量、提高肥料利用率、減少環(huán)境污染等優(yōu)點，且一次性基施，降低了人力成本，提高了勞動生產(chǎn)率[8，9]。緩控釋肥作為一種新型肥料，在水稻上的研究報道主要集中于中國南方稻區(qū)，有學者[10-12]研究認為，緩控釋肥料供給養(yǎng)分的釋放速度基本能與水稻生長發(fā)育的需求同步，促進了水稻氮素的吸收，提高了氮素利用效率，從而可達到增產(chǎn)效果。侯紅乾等[13]研究認為，減量20%施用緩/控釋肥的早晚稻氮肥吸收利用率、農(nóng)藝利用率和偏生產(chǎn)力均顯著提高，且氮肥生理利用率與推薦施肥相當。在山東省稻區(qū)，鮮有水稻控釋肥對機插水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟效益影響的報道。為此，以山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的腐植酸控釋水稻免追肥為材料，在山東省臨沂庫灌稻區(qū)進行了試驗研究。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試肥料有山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的腐植酸控釋水稻免追肥（45%，氮、磷、鉀養(yǎng)分分別占27%、8%、10%，零售120元/40 kg）、農(nóng)民習慣用的復合肥（網(wǎng)聯(lián)配方肥氮、磷、鉀養(yǎng)分分別占17%、12%、17%，零售120元/50 kg）、尿素（46%，零售85元/50 kg）。供試水稻品種為臨稻16。

1.2 試驗地點及試驗田概況

試驗于2017年在山東省郯城縣黃墩農(nóng)場進行，試驗田地勢平坦，前茬小麥，土壤肥力均勻，排灌條件良好。土壤類型為幼年水稻土，土壤全氮2.0 g/kg，有效磷51.76 mg/kg，速效鉀187.15 mg/kg，有機質(zhì)30.2 g/kg，pH 6.42，可溶性鹽106.9 μS/cm。年降水量700 mm左右，年平均氣溫13 ℃，無霜期200 d左右。

1.3 試驗設計

試驗設5個腐植酸控釋水稻免追肥處理，同時以常規(guī)施肥作為對照，具體見表1。每個處理面積667 m2，隨機區(qū)組排列，每個重復面積222.2 m2。

1.4 栽培管理

2017年5月26日毯盤育秧，6月20日機械插秧，栽插行距30.0 cm，墩距13.5 cm。隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積44.5 m×15.0 m，3次重復，小區(qū)間做好田埂，將基肥施入田中再進行整地，單排單灌。田間管理按照常規(guī)栽培進行。

1.5 測定項目

1.5.1 分蘗動態(tài)的調(diào)查 移栽后4 d開始，每小區(qū)定點5墩，每7 d記載1次，直到分蘗數(shù)穩(wěn)定。

1.5.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構成 在成熟期，每個小區(qū)分別在中心區(qū)割100墩測產(chǎn)。收獲前1 d每個小區(qū)調(diào)查30墩有效穗，按平均數(shù)法取5墩考種，考察水稻產(chǎn)量構成因素。

1.6 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003和DPS v7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析、作圖。

2 結果與分析

2.1 產(chǎn)量與產(chǎn)量構成因素

由表2可知，實際產(chǎn)量隨著腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加，CK實際產(chǎn)量高于T2處理，但低于T3處理，即T5處理>T4處理>T3處理>CK>T2處理>T1處理，且各處理間均達到極顯著差異水平。有效穗數(shù)也隨著腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加，CK處理的有效穗數(shù)高于T3處理，低于T4處理，即T5處理>T4處理>CK>T3處理>T2處理>T1處理。穗實粒數(shù)亦隨著腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加，CK處理的有效穗數(shù)高于T2處理，低于T3處理，即T5處理>T4處理>T3處理>CK>T2處理>T1處理。結實率和千粒重則隨著腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而降低，結實率和千粒重均表現(xiàn)為T1處理>T2處理>T3處理>CK>T4處理>T5處理。

逐步回歸分析結果表明，實際產(chǎn)量與單位面積有效穗數(shù)（r=0.912 2）、穗實粒數(shù)（r=971 9）均呈極顯著正相關；實際產(chǎn)量與千粒重（r=-0.887 7）、結實率（r=-0.900 6）呈極顯著負相關。

2.2 分蘗與成穗

由圖1和表3可以看出，各腐植酸控釋水稻免追肥處理的分蘗比常規(guī)施肥處理（CK）分蘗緩慢，最高莖蘗數(shù)以CK最高，各腐植酸控釋水稻免追肥處理的最高莖蘗數(shù)隨施肥量的增加而增加。成穗率的變化隨施肥量的增加呈先增加后降低的趨勢，T4處理最高，說明施肥量過高，無效分蘗增多；從田間生長情況來看，施肥量高的T4處理和T5處理灌漿后出現(xiàn)部分倒伏現(xiàn)象，且T5處理的倒伏面積大于T4處理。

2.3 節(jié)間長度

由表4可知，各腐植酸控釋水稻免追肥處理的倒五莖節(jié)和倒四莖節(jié)長度均比CK短，倒四莖節(jié)和倒五莖節(jié)的長度隨腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加，但由于T4處理和T5處理后期群體較大，從而出現(xiàn)點片倒伏現(xiàn)象。說明適宜的腐植酸控釋水稻免追肥用量能夠縮短倒五莖節(jié)和倒四莖節(jié)長度，提高水稻的抗倒性。節(jié)間總長度各腐植酸控釋水稻免追肥處理隨施肥量的增加呈先增加后降低的趨勢，即T4處理>T5處理>T3處理>T2處理>T1處理。

2.4 經(jīng)濟效益分析

由表5可知，各腐植酸控釋水稻免追肥處理的經(jīng)濟效益隨施肥量的增加呈先增加后減少的趨勢，免追肥用量1 050 kg/hm2的T4處理純效益最高，達19 001元/hm2，其次為T5處理，再次為T3處理，分別比對照處理高1 724、1 625、983元/hm2；免追肥用量較少的T2處理和T1處理純效益均比CK低，T1處理比CK減少2 615元/hm2，T2處理減少180元/hm2。

3 小結與討論

水稻的產(chǎn)量由單位面積的穗數(shù)、穗粒數(shù)、結實率和千粒重決定。張木等[14]研究認為，緩控釋肥能在確保千粒重及結實率的基礎上，提高或保持足夠的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)。本試驗研究表明腐植酸控釋水稻免追肥處理最高莖蘗數(shù)隨施肥量的增加而增加，但各處理最高莖蘗數(shù)均低于常規(guī)施肥處理（CK），但腐植酸控釋水稻免追肥處理的無效分蘗少，成穗率高，當施用量達到1 050 kg/hm2時，有效穗數(shù)就超過了常規(guī)施肥處理。穗粒數(shù)主要取決于幼穗分化時所形成的穎花數(shù)及穎花的成育率，同樣也與水稻植株營養(yǎng)水平有關[15，16]。本試驗各腐植酸控釋水稻免追肥穗粒數(shù)也隨施肥量的增加而增加，當用量達到900 kg/hm2時，有效穗數(shù)超過了常規(guī)施肥處理，說明適宜的腐植酸控釋水稻免追肥能夠滿足幼穗分化對肥料的需求。有研究表明，在一定的范圍內(nèi)，水稻產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加，超過一定范圍后則產(chǎn)量和部分產(chǎn)量因素下降[17]，即施氮量與產(chǎn)量呈單峰曲線[18]。張洪程等[19]的研究認為，產(chǎn)量以及氮肥利用率均隨施氮量的增加而增加，至中肥處理達最大，而高肥處理則顯著降低。本研究機插水稻產(chǎn)量隨腐植酸控釋水稻免追肥施用量增加而增加，而未出現(xiàn)產(chǎn)量下降的情況，其原因應是腐植酸控釋水稻免追肥用量未超過肥料施用峰值。

緩控釋肥能顯著提高水稻生育中后期葉片的光合速率[20]，延緩葉片衰老，促進根系生長[10，21]，增加根系活力，增強植株對養(yǎng)分的吸收和地上部的物質(zhì)積累，提高氮肥利用效率[10-13，22]，增加子粒產(chǎn)量[23，24]。本研究結果表明，施用腐植酸控釋水稻免追肥后水稻生育后期葉色仍青綠，說明肥效持久釋放能確保水稻生育后期養(yǎng)分供應充足，葉片不早衰，光合功能期延長，有利于結實期的干物質(zhì)積累，從而實現(xiàn)增產(chǎn)。

與常規(guī)施肥相比，施用腐植酸控釋水稻免追肥能夠減少機插水稻無效分蘗，降低最高莖蘗數(shù)，提高成穗率，全生育期平衡供肥，促進幼穗分化，穗大粒多，后期肥效持久，水稻無早衰現(xiàn)象。

綜合產(chǎn)量和經(jīng)濟效益來看，施肥量為1 050 kg/hm2的試驗田效益和產(chǎn)量都最高，但后期水稻出現(xiàn)點片倒伏，存在大面積倒伏減產(chǎn)風險。腐植酸控釋水稻免追肥用量在900 kg/hm2的處理群體最優(yōu)，產(chǎn)量和經(jīng)濟效益均較好，因此，腐植酸控釋水稻免追肥用量應在900～1 050 kg/hm2。

本試驗初步研究了腐植酸控釋水稻免追肥用量對機插水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響，其對機插水稻干物質(zhì)積累及氮、磷、鉀吸收、轉運和氮效率的影響有待進一步研究。

參考文獻：

[1] 牛 盾.我國農(nóng)業(yè)機械化的新形勢和水稻生產(chǎn)機械化問題[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2000，16（4）：7-10.

[2] 凌啟鴻.水稻精確定量栽培理論與技術[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2007.92-125.

[3] 彭少兵，黃見良，鐘旭華，等.提高中國稻田氮肥利用率的研究策略[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2002，35（9）：1095-1103.

[4] 薛正平，曹衛(wèi)星.精準農(nóng)業(yè)水稻最佳氮肥施用量研究[J].中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學報，2003，11（1）：53-55.

[5] 謝建昌.世界肥料使用的現(xiàn)狀與前景[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，1998，4（4）：321-330.

[6] 許秀成，李藥萍，王好斌.包裹型肥料/控釋肥料的專題報告 第三報 包膜（裹）型控釋肥料各國研究進展[J].磷肥與復肥，2000，

15（6）：7-l2.

[7] 鄭圣先.世界可控制釋放肥料的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[A].土壤科學與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[C].長沙：湖南地圖出版社，2001.9-15.

[8] 鄒 煜.緩控釋肥對水稻的應用效應研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2009（9）：74-76.

[9] 胡春花，羅革彬，曾建華，等.不同類型緩釋氮肥對水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J].中國農(nóng)學通報，2011，27（15）：174-177.

[10] 彭 玉，馬 均，蔣明金，等.緩/控釋肥對雜交水稻根系形態(tài)、生理特性和產(chǎn)量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2013，19（5）：1048-1057.

[11] 鄭圣先，聶 軍，熊金英，等.控釋肥料提高氮素利用率的作用及對水稻效應的研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2001，7（1）：11-16.

[12] 李 玥，李應洪，趙建紅，等.緩控釋氮肥對機插稻氮素利用特征及產(chǎn)量的影響[J].浙江文學學報（農(nóng)業(yè)與生命科學版），2015， 41（6）：673-684.

[13] 侯紅乾，黃永蘭，冀建華，等.緩/控釋肥對雙季稻產(chǎn)量和氮素利用率的影響[J].中國水電科學，2016，30（4）：389-396.

[14] 張 木，唐拴虎，黃 旭，等.一次性施肥對水稻產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收的影響[J].中國農(nóng)學通報，2016，32（3）：1-7.

[15] 潘英華，余建平，張 強.水稻穗粒數(shù)相關基因的初步定位[J].華北農(nóng)學報，2013，28（3）：19-24.

[16] 張玉屏，朱德鋒，曹衛(wèi)星，等.不同穗型水稻品種穗部參數(shù)及其相互關系[J].云南農(nóng)業(yè)大學學報，25（3）：327-332.

[17] 周瑞慶，蕭光玉，汪大明，等.施肥量對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素的影響[J].作物研究，1991，6（增刊）：21-26.

[18] 唐啟源，鄒應斌，米湘成，等.不同施氮條件下超級雜交稻的產(chǎn)量形成特點與氮肥利用[J].雜交水稻，2003，18（1）：44-48.

[19] 張洪程，王秀芹，戴其根，等.施氮量對雜交稻兩優(yōu)培九產(chǎn)量、品質(zhì)及吸氮特性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2003，36（7）：800-806.

[20] 李 敏，郭熙盛，葉舒婭，等.硫膜和樹脂膜控釋尿素對水稻產(chǎn)量、光合特性及氮肥利用率的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2013，19（4）：808-815.

[21] TANG S H，YANG S H，CHEN J S，et al. Studies on the mechanism of single basal application of controlled-release fertilizers for increasing yield of rice（Oryza saiiva L.）[J].Journal of Integrative Agriculture，2007，6（5）：586-596.

[22] 彭 玉，孫永健，蔣明金，等.不同水分條件下緩/控釋氮肥對水稻干物質(zhì)量和氮素吸收、運轉及分配的影響[J].作物學報，2014，40（5）：859-870.

[23] 魏海燕，李宏亮，程金秋，等.緩釋肥類型與運籌對不同穗型水稻產(chǎn)量的影響[J].作物學報，2017，43（5）：730-740.

[24] 田吉林，諸海燾，廖宗文，等.包膜尿素的養(yǎng)分釋放特征及其肥效[J].水土保持學報，2006，20（6）：128-132.